[发明专利]流体动力轴承

说明书

技术领域

本发明涉及流体动力轴承、具有流体动力轴承的X射线管、X射线成像系统、具有流体动力轴承的硬驱动、以及用于制造流体动力轴承的方法。

背景技术

通常在轴承必须满足要求高的性能条件时使用流体动力轴承。在流体动力轴承中，在转子和定子之间形成间隙。所述间隙包含润滑剂。转子被提供具有沟槽网络。当转子旋转时，流体被迫进入沟槽网络中。由此，在流体中生成压强，这建立了泵送动作。在轴向(推力)轴承中，泵送动作作用于提升轴承中的转子，由此防止转子和定子之间的接触。在径向轴承中，泵送动作作用于使轴承内的流体循环。

WO 2013/046083A1公开了一种用于X射线管的流体动力轴承，包括轴承轴和轴承套。轴承套同中心地围绕轴承轴，并刚性地被连接到阳极盘和转子上。另外，轴承套被旋转地布置在轴承轴上。轴承轴和轴承套相对彼此可旋转。

这种流体动力轴承的性质仍然可以进一步优化。

发明内容

通过独立权利要求的主题解决了本发明的目的，其中，其他实施例被并入到从属权利要求中。

应该注意的是，后文描述的本发明的方面也应用于根据本发明的包含流体动力轴承的X射线管、X射线系统、根据本发明的包含流体动力轴承的硬驱动以及用于制造流体动力轴承的方法。

根据本发明，提供了一种流体动力轴承，其包括：轴承轴；轴承套，其被布置为密封所述轴承轴的长度；以及润滑剂，其被提供在所述流体动力轴承的密封长度中。轴承装置被提供在所述轴承轴与所述轴承套之间；并且所述轴承轴和/或所述轴承套被配置为可旋转的。

所述轴承装置包括被设置在所述轴承套上的主轴承表面，所述主轴承表面被布置为面向被设置在所述轴承轴上的次轴承表面。

所述主轴承表面和/或次轴承表面包括具有第一流体滑动特性的第一区域和实质上不同于所述第一流体滑动特性的第二流体滑动特性的第二区域。所述第二区域和第一区域以交错样式被设置在所述主轴承表面和/或次轴承表面上。

由所述轴承轴和/或所述轴承套的旋转导致的所述主轴承表面与次轴承表面之间的相对移动在与所述主轴承表面和次轴承表面接触的润滑剂的主体中诱发泵送动作，其中，所述泵送动作是由与第一材料和第二材料的交错样式接触的润滑剂的部分之间的流体滑动特性的差异诱发的。

根据本发明，提供了一种X射线管，包括：旋转阳极、阴极以及前述的流体动力轴承。所述旋转阳极支撑于所述流体动力轴承的所述轴承套上。阳极盘提供可旋转表面，所述可旋转表面被配置为由于通过阴极发出的电子撞击到所述可旋转盘上而生成X射线。

根据本发明，提供一种X射线成像系统。所述系统包括：如前所述的X射线管、X射线探测器、用于容纳对象的支撑件、以及处理设备。

根据本发明，提供一种硬驱动，包括：支撑组件、包括中央枢纽的硬盘、以及如前所述的流体动力轴承。所述硬盘的中央枢纽被所述流体动力轴承可旋转地支撑于支撑组件上。

根据本发明，提供一种用于制造流体动力轴承的方法。所述方法包括以下步骤：

(a)提供未处理的轴承轴部分和未处理的轴承套部分；

(b)在所述未处理的轴承轴部分和所述未处理的轴承套部分的表面上形成具有第一流体滑动特性的第一区域以及具有实质上不同于第一流体滑动特性的第二流体滑动特性的第二区域；其中，所述第二区域和第一区域以交错样式被设置在一个或多个轴承表面上；

(c)将所述轴承轴部分和所述轴承套部分组装成流体动力轴承；

(d)将润滑剂材料添加到所述轴承轴与轴承套之间的间隙中；

(e)密封所述轴承。

通过允许在轴承表面局部或整体跨轴承表面移除沟槽，根据本发明的流体动力轴承增加可支撑的负荷力。

因此，提供了一种流体动力轴承，其中，主轴承表面和/或次轴承表面包括具有第一流体滑动特性的第一区域，以及具有实质上不同于所述第一流体滑动特性的第二流体滑动特性的第二区域，其中，由流体滑动特性的差异导致的泵送动作替代由现有技术轴承中的沟槽导致的泵送动作。

实质上，当流体移动过包括这种以交错样式设置的第一区域和第二区域的轴承表面时，流体在与其中一个区域接触时将经历高程度的滑动，并在与另一区域接触时将经历低程度的滑动。换句话说，轴承表面的第一区域与第二区域之间的流体滑动特性存在差异。流体在流过轴承表面时，流体滑动特性的所述差异导致在流体内的压强变化。该压强变化引起在流体中诱发的泵送动作。由流体滑动特性的差异诱发的泵送动作与由沟槽装置诱发的泵送动作是相同的，或极其相似的。